納米二氧化鈦的功能及用途

      納米二氧化鈦 具有十分寶貴的光學(xué)性質(zhì)，在汽車工業(yè)及諸多領(lǐng)域都顯示出美好的發(fā)展前景。納米二氧化鈦還具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、無毒性、超親水性、非遷移性，且完全可以與食品接觸，所以被廣泛應(yīng)用于抗紫外材料、紡織、光催化觸媒、自潔玻璃、防曬霜、 涂料 、油墨、食品包裝材料、造紙工業(yè)、航天工業(yè)中。
1. **功能 
在紫外線作用下，以0.1mg/cm3濃度的超細(xì)TiO2可徹底地殺死惡性海拉細(xì)胞，而且隨著超氧化物歧化酶（SOD）添加量的增多，TiO2光催化殺死癌細(xì)胞的效率也提高；用TiO2光催化氧化深度處理自來水，可大大減少水中的**數(shù)，飲用后無致突變作用，達(dá)到**飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。在涂料中添加納米二氧化鈦（同VK-TG01）可以制造出**、防污、除臭、自潔的**防污涂料，可應(yīng)用于醫(yī)院病房、手術(shù)室及家庭衛(wèi)生間等**密集、易繁殖的場所，可有效殺死大腸桿菌、黃色葡萄糖菌等有害**，防止感染。因此，納米納米二氧化鈦（同VK-TG01）能凈化空氣，具有除臭功能。
1 ）納米二氧化鈦（同 VK-TG01 ）**特點(diǎn)： 
1 對人體**無毒，對皮膚無刺激性。
2 **能力強(qiáng)，**范圍廣。
3 無臭味、怪味，氣味小。
4耐水洗，儲存期長。
5熱穩(wěn)定性好，高溫下不變色，不分解，不揮發(fā)，不變質(zhì)。
6即時(shí)性好，納米二氧化鈦**劑僅需1h就能發(fā)揮效果，而其他銀系**劑效果則需約24h。
7納米二氧化鈦（同VK-TG01）是一種長久性維持**效果的**劑。
8具有很好的**性，科用于食品添加劑等，與皮膚接觸無**影響。
2 ）納米二氧化鈦（同 VK-TG01 ）的**原理： 
納米二氧化鈦（同VK-TG01）在光催化作用下使**分解而達(dá)到**效果的。由于納米二氧化鈦的電子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為一個滿 TiO2的價(jià)帶和一個空的導(dǎo)帶，在水和空氣的體系中，納米二氧化鈦在陽光尤其是在紫外線的照射下，當(dāng)電子能量達(dá)到或超過其帶隙能時(shí)，電子就可從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶，同時(shí)在價(jià)帶產(chǎn)生相應(yīng)的空穴，即生成電子、空穴對，在電場的作用下，電子與空穴發(fā)生分離，遷移到粒子表面的不同位置，發(fā)生一系列反應(yīng) :
TiO2 + hν e－ —— + h＋
H2O + h＋ —— ?OH+ H＋
O2 +e－ —— O－2 ?
O－2 ?+ H＋ —— HO2?
2HO2? —— O2 + H2O2
H2O2 +O－2 ? —— ?OH+OH－ +O2
吸附溶解在 TiO2 表面的氧俘獲電子形成O2 ?, 生成的超氧化物陰離子自由基與多數(shù)有機(jī)物反應(yīng)(氧化)，同時(shí)能與**內(nèi)的有機(jī)物反應(yīng)，生成 CO2和 H2O;而空穴則將吸附在 TiO2 表面的 OH 和H2O氧化成?OH,?OH 有很強(qiáng)的氧化能力，攻擊有機(jī)物的不飽和鍵或抽取 H原子產(chǎn)生新自由基，激發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，*終致使**分解。
TiO2 的**作用在于它的量子尺寸效應(yīng)，雖然鈦白粉(普通 TiO2)也有光催化作用，也能夠產(chǎn)生電子、空穴對，但其到達(dá)材料表面的時(shí)間在微秒級以上，極易發(fā)生復(fù)合，很難發(fā)揮**效果，而達(dá)到納米級分散程度的 TiO2，受光激發(fā)的電子、空穴從體內(nèi)遷移到表面，只需納秒、皮秒、甚至飛秒的時(shí)間，光生電子與空穴的復(fù)合則在納秒量級，能很快遷移到表面，攻擊**有機(jī)體，起到相應(yīng)的**作用。
納米二氧化鈦（同VK-TG01）具有很高的表面活性，**能力強(qiáng)，產(chǎn)品易于分散。經(jīng)試驗(yàn)表明，納米二氧化鈦（同VK-TG01）對綠膿桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌和曲霉菌等具有很強(qiáng)的**能力，已廣泛應(yīng)用于紡織、 陶瓷 、 橡膠 、醫(yī)藥等領(lǐng)域的**產(chǎn)品，深受廣大用戶的歡迎。
3 ）國內(nèi)外對納米二氧化鈦**性的研究及應(yīng)用實(shí)例 
○1 農(nóng)田**劑：日本開發(fā)了一種新型無菌**劑。其主要成分為納米二氧化硅（同VK-SP30）、納米二氧化鈦（同VK-TG01）和銀、銅等離子，可用于土壤中，對所有的**都有很強(qiáng)的**性。改**劑是陶瓷類微量混合金屬離子，并在含有相同離子的催化劑作用下，具有使土壤中的氧活化之功能，該功能能持續(xù)時(shí)間長達(dá)2-5年。
○2 衛(wèi)生陶瓷潔具：陶瓷的燒結(jié)溫度很高，故只能添加高溫下穩(wěn)定的無菌**劑。日本*近開發(fā)出的用納米二氧化硅包覆的**陶瓷用品。其制造工藝是先將納米二氧化鈦（同VK-TG01）加水制成漿料涂在陶瓷表面上，高溫?zé)Y(jié)即得到1微米厚的光催化納米二氧化鈦（同VK-TG01）薄膜產(chǎn)品。在光照射下，就能完全殺死其表面的**。微量在微弱光下也有**性，可在納米二氧化鈦漿料中加銀、銅等離子化合物。這種陶瓷的持久性、耐酸和耐堿行好，是醫(yī)藥、賓館、家庭浴缸、地磚、衛(wèi)生設(shè)施等**除臭的理想陶瓷。
○3 水處理：美國德克薩斯大學(xué)研究人員利用納米二氧化鈦（同VK-TG01）和太陽光進(jìn)行**。他們將大腸桿菌和納米二氧化鈦（同VK-TG01）混合液在大于380nm的光線照射下，發(fā)現(xiàn)大腸桿菌被迅速殺死。這種技術(shù)有可能成為目前用氯化方法水處理的代用技術(shù)。
○4新型**熒光燈：日本制作新開發(fā)了具有**作用的信息熒光燈，并于1997年商品化。這種燈壽命長，節(jié)能，應(yīng)用前景廣闊。該等表面涂布了光催化**劑納米二氧化鈦（同VK-TG01），能分解等表面的油漬、空氣中的菌類異臭等。清掃勝利，且具有防止燈光發(fā)暗的效果。
○5**纖維：**纖維和除臭纖維是信息的功能纖維，這些是將納米二氧化鈦、納米二氧化硅(同VK-SP30)、納米氧化鋅(同VK-JS03)等微粉摻入天然、人工聚合物或長絲中，再紡制出各種**和除臭纖維。**纖維具有優(yōu)良的保健功能。